黃 拯 ， 郭磊賢

(1.廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，廣州 510060; 2.深圳市城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，廣東 深圳 518031)

0 引言

通勤是城市系統(tǒng)運行的重要組成，當通勤規(guī)模超過城市系統(tǒng)的負擔上限后，將引起交通堵塞、環(huán)境污染等城市病。當前，一些人口長期凈流入的特大城市正在面臨通勤環(huán)境惡化、交通設(shè)施服務供給不足等挑戰(zhàn)，且伴隨城市發(fā)展，大規(guī)模新城新區(qū)建設(shè)轉(zhuǎn)向城市更新改造，因此，各類優(yōu)化通勤交通與職住關(guān)系的施策手段應建立在更為精準的狀態(tài)認知與評估基礎(chǔ)之上。

近年來，城市更新在一些城市內(nèi)部大規(guī)模開展[1-3]，為研究城市更新對城市運行的影響實效提供了樣本。從已有研究來看，城市更新對通勤造成影響研究主要分為兩方面。有研究[2]認為城市更新改善了城市道路條件和交通環(huán)境，供給了更多的住房或就業(yè)崗位，使得交通擁堵等問題得到了緩解。但部分研究[4-6]認為城市更新無可避免地對城市系統(tǒng)產(chǎn)生了負外部性，尤其是以拆除重建類主要形式的更新引發(fā)大規(guī)模鐘擺交通問題。一些學者[7-12]關(guān)注城市更新造成的人口被動遷居，批判拆除重建類城市更新帶來的“紳士化”現(xiàn)象加劇了職住分離，認為市場導向下的城市更新[13-17]大規(guī)模提高建設(shè)密度，引發(fā)人口功能過度集聚，使城市交通運行超負荷。但是，學界研判城市更新對通勤造成影響的研究在定性層面的討論居多，尚缺少相關(guān)定量分析。

本研究以已經(jīng)較大規(guī)模開展城市更新實踐的深圳市為例，利用城市更新樣本數(shù)據(jù)和居民通勤數(shù)據(jù)，嘗試構(gòu)建城市更新對通勤的影響分析框架，研究城市更新前后居民通勤成本以及通勤效率的變化規(guī)律，為客觀理解城市更新的空間治理機制、優(yōu)化更新政策提供實證支撐。

1 研究假設(shè)

為探索城市更新對通勤行為的影響機制，需要量化城市更新前后的通勤成本和通勤效率并進行比較。根據(jù)過往研究，構(gòu)建這一方法的重難點在于兩個方面。第一，如何獲取城市更新前的居民歷史通勤數(shù)據(jù)；第二，如何建構(gòu)精細化的通勤行為量化模型。綜上，本研究提出以下研究假設(shè)和方法破解上述難點。

1.1 獲取城市更新前居民通勤的歷史數(shù)據(jù)

由于大城市開展城市更新實踐較早，受制于當時的技術(shù)因素，過往居民通勤數(shù)據(jù)難以獲得。但是，在城市更新實施過程中，因為權(quán)屬、資金等因素，部分城市更新區(qū)域內(nèi)建筑未全部拆除，或者更新區(qū)域的鄰近位置還留有舊村、老舊小區(qū)等建筑區(qū)域。這部分區(qū)域依舊保留城市更新前相似的空間形態(tài)特征和人群社會結(jié)構(gòu)，所以假設(shè)其通勤成本、通勤效率和更新前的舊村、舊廠一致?；谶@一假設(shè)，選取臨近城市更新單元且與更新前單元空間功能相同的未更新地區(qū)，以該地區(qū)的通勤數(shù)據(jù)近似作為更新前居民的通勤數(shù)據(jù)。

1.2 建構(gòu)模型量化城市更新單元的通勤效率

過剩通勤(excess commuting)常用于通勤效率研究[18],是指在一定城市空間結(jié)構(gòu)下，實際通勤和理論最小通勤的差值。其中，理論最小通勤是居民按照最優(yōu)化原則互相交換就業(yè)地和居住地，使得城市通勤成本達到最低時候的取值。過剩通勤可以反映城市通勤效率和職住關(guān)系狀態(tài)。學術(shù)界圍繞過剩通勤的模型修正[19-20]、影響因素[21]、測度方法改良[22]及過剩通勤與城市結(jié)構(gòu)間的關(guān)系[23]等已經(jīng)開展了大量的方法探索。

以中國城市為案例，近年來有學者基于手機信令數(shù)據(jù)，進一步驗證了過剩通勤的存在[24-25]，指出大城市職住分離存在明顯的空間差異[26-27]，且職住分離現(xiàn)象和城市結(jié)構(gòu)及城市功能分區(qū)存在密切聯(lián)系。這些研究多數(shù)以交通小區(qū)、人口普查區(qū)、行政區(qū)等為基本分析單元[28-32]，在M.J.White[33]的研究方法基礎(chǔ)上,根據(jù)線性規(guī)劃方法，假定單元之間居住地和就業(yè)地可互換，在約束單元中職住總量的條件下，求得最優(yōu)的居住和就業(yè)分布。一些研究指出通勤指標對空間單元尺度非常敏感[34-35]，居民個體信息經(jīng)空間集合計算后會影響過剩通勤估計的精度，并提出了基于個人的過剩通勤模型算法[36-37]。鑒于此，本研究利用百度地圖慧眼基于位置服務(location based services，LBS)的人口大數(shù)據(jù)，獲取深圳市域范圍內(nèi)聚合至50 m網(wǎng)格的高精度人口平均通勤距離數(shù)據(jù)，結(jié)合已有研究的經(jīng)驗，提出城市更新單元通勤效率的計量模型。

(1)模型假設(shè)。第一，居民具有相同的居住偏好和就業(yè)能力，可以按照最優(yōu)化原則任意交換居住區(qū)或就業(yè)地；第二，以通勤距離長短表征通勤成本，模型中按照最優(yōu)化原則交換后的通勤距離為居住地到就業(yè)地的歐式距離，忽略道路網(wǎng)對通勤的影響。

(2)城市更新前后通勤效率變化的量化方法。通勤效率主要由過剩通勤率或通勤容量消耗率進行量化和評價(圖1)，過剩通勤率是過剩通勤占實際通勤的比例，常用于評價城市通勤效率。但是，過往研究發(fā)現(xiàn)在評價不同規(guī)模的城市或地區(qū)時，通勤量可能存在巨大差異，僅用過剩通勤率不能較好地反映地區(qū)通勤效率。因此，M.W.Horner[34]引入理論最大通勤(theoretical maximum commute)，提出理論最小通勤和理論最大通勤的差值為該地區(qū)的通勤容量(commuting capacity)，過剩通勤與通勤容量的比值為通勤容量消耗率。通勤容量消耗率被看成是評價通勤承載力消耗的指標，通勤容量消耗率值越大說明通勤效率越低。

圖1 過剩通勤理論

(3)城市更新對通勤效率的影響機制的計算過程。首先，求解城市層面過剩通勤率和通勤容量消耗率；其次，在依據(jù)全局結(jié)果的基礎(chǔ)上，獲得選定樣本區(qū)域的理論最小通勤和理論最大通勤；最后，計算出城市更新前后過剩通勤率和通勤容量消耗率的變化，結(jié)合空間區(qū)位、更新方式和政策，探索城市更新對交通效率的影響機制。綜上所述，利用python實現(xiàn)全市層面理論最小通勤和理論最大通勤的計算，具體算法如下。

第一步，根據(jù)經(jīng)緯度坐標，計算每組數(shù)據(jù)居住地到工作地的直線距離。第二步，從數(shù)據(jù)集中任選兩條數(shù)據(jù)，交換居住地坐標并求交換后新居住地到工作地的直線距離。如果交換后兩條數(shù)據(jù)的直線距離之和小于交換前，則保留交換結(jié)果并將兩條新數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)集。其他情況，則不保留交換結(jié)果，將兩條原數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)集。第三步，重復進行步驟二，直到選擇任意兩條數(shù)據(jù)，交換居住地坐標后兩條數(shù)據(jù)的直線距離之和始終大于交換前。輸出得到按照最優(yōu)化調(diào)整后的通勤數(shù)據(jù)集，并求得全市層面理論最小通勤和理論最大通勤。

由上述最優(yōu)化調(diào)整后的通勤數(shù)據(jù)集，可以獲得各個城市更新樣本所在地區(qū)局部的理論最小通勤Min1、理論最大通勤Max1和更新前(非更新樣本)的理論最小通勤Min2、理論最大通勤Max2。結(jié)合已獲取的各樣本實際通勤距離，根據(jù)以下的公式可以計算出通勤更新前后過剩通勤率的差E和通勤容量消耗率C，進而評估城市更新對通勤效率的影響機制。公式如下：

式中：D2和D1和分別表示城市更新前后居民的實際通勤距離；Min2和Min1分別表示城市更新前后理論最小通勤；Max1表示城市更新后理論最大通勤；E表示某一地區(qū)城市更新前后過剩通勤率的差值；C表示某一地區(qū)城市更新前后通勤容量消耗率。

2 研究區(qū)域、數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 研究區(qū)域

深圳市是我國較早開展城市更新工作的城市。2004年以前，伴隨著經(jīng)濟特區(qū)的快速發(fā)展，深圳市的城市更新聚焦于“舊村”問題，通過拆除重建釋放了大量土地資源，原農(nóng)村集體土地逐步被征用作為城市發(fā)展用途。2004年，《深圳市城中村(舊村)改造暫行規(guī)定》明確改造對象包括城中村、舊城和舊工業(yè)3種類型，形成了全面改造和綜合整治兩種改造模式，“三舊改造”全面鋪開。2004—2009年，深圳市城市更新以全面改造為主，截至2009年有105個項目完工，完工率達目標任務的70%。2009年末，深圳頒布《深圳市城市更新辦法》，更新方式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椴鸪亟?、綜合整治和功能改變并重的局面。

根據(jù)深圳的發(fā)展歷程，深圳經(jīng)濟特區(qū)成立之初，其范圍主要包括羅湖區(qū)、福田區(qū)、南山區(qū)和鹽田區(qū)。隨著深圳的發(fā)展，特區(qū)內(nèi)、外地方性政策制度的不一致造成經(jīng)濟差距逐漸增大，特別是羅湖區(qū)、福田區(qū)和南山區(qū)，經(jīng)濟增長迅猛，城市建設(shè)也更加完善。為探討不同空間區(qū)位城市更新造成的影響，本研究將經(jīng)濟發(fā)展條件較好的羅湖區(qū)、福田區(qū)和南山區(qū)劃分為深圳市的中心城區(qū)(以下稱“中心城區(qū)”)，寶安區(qū)、龍崗區(qū)、龍華區(qū)、光明區(qū)、鹽田區(qū)、坪山區(qū)、大鵬新區(qū)劃分為深圳市的外圍城區(qū)(以下稱“外圍城區(qū)”)。

為研究居住類城市更新對通勤行為的影響，本研究的城市更新主要指拆除重建類城市更新，包括城中村改造(以下稱為“舊村改造”)、老舊小區(qū)改造和舊工業(yè)區(qū)改居住區(qū)(以下稱為“工改居”)3種類型。深圳市早期城市更新大部分為拆除重建類，提供了大量可供參考的案例。同時深圳市土地供應緊張、流動人口較多，城市更新對居民通勤行為影響顯著，以深圳市作為研究區(qū)域能夠較好分析城市更新前后對通勤行為的影響。

2.2 數(shù)據(jù)來源與城市更新樣本選擇

2.2.1更新與非更新研究樣本的基本情況和數(shù)據(jù)來源。以已實施的舊村改造、工改居和老舊小區(qū)改造3類居住類城市更新樣本作為對象，根據(jù)前述回溯城市更新歷史數(shù)據(jù)的方法，依據(jù)更新方式將更新單元鄰近的城中村、舊小區(qū)、舊工廠作為對照樣本納入研究對象。

研究對象名錄和數(shù)據(jù)主要來源于深圳市規(guī)劃和自然資源局2008—2020年城市更新單元計劃和深圳市住房和建設(shè)局2016—2020年棚戶區(qū)改造基本建成表，根據(jù)公開發(fā)布的城市更新樣本所在位置，結(jié)合2021年Google Earth衛(wèi)星地圖和房地產(chǎn)信息綜合判斷目前更新實施狀態(tài)。最后選擇的研究樣本為113個城市更新單元和96個非更新區(qū)域。其中，更新單元案例包括50個舊村改造樣本、34個工改居樣本和29個老舊小區(qū)改造樣本，非更新案例包括44個城中村、31個舊廠和21個老舊小區(qū)(圖2)。

圖2 113個城市更新單元樣本與96個非更新樣本的空間分布

2.2.2居民通勤數(shù)據(jù)的整體情況。采用2021年1月由百度地圖慧眼提供的位置信息服務數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息包括居住地經(jīng)緯度、工作地經(jīng)緯度。通勤數(shù)據(jù)共4 165 131條，經(jīng)計算，深圳全市最小通勤距離為107.0 m，最大通勤距離為106 772.4 m，平均通勤距離8 198.7 m，通勤距離的標準差為10 286.9 m。結(jié)合街道尺度的深圳全市居住、就業(yè)人口分布圖(圖3)，居住人口集中地多位于外圍城區(qū)，尤其是寶安區(qū)、龍華區(qū)和龍崗區(qū)；就業(yè)集中地主要分布于中心城區(qū)和外圍城區(qū)的次中心，其中南山區(qū)粵海街道的就業(yè)人數(shù)最多，為212 520人。深圳市居民之間的通勤特征差異較大，全市層面存在一定的職住分離現(xiàn)象。

圖3 通勤居民樣本的工作地和居住地分布

3 城市更新對通勤成本的影響

3.1 城市更新前后通勤距離的變化

從深圳全市整體層面看(表1)，各類城市更新實施后，居民平均通勤距離由更新前的8.88 km增加為11.36 km。與更新前相比，外圍城區(qū)在更新后的通勤距離增加幅度遠大于中心城區(qū)，其中平均通勤距離相較于更新前增加了3.98 km，5 km以下通勤人數(shù)占比減少16百分點，25 km以上通勤人數(shù)占比顯著提高。城市更新減少了城中村、老舊小區(qū)等相對低成本且距離工作地較近的居住供給，導致居民向原有居住地外遷移尋求較低成本居住空間，造成平均通勤距離的顯著增加。

表1 深圳市中心城區(qū)與外圍城區(qū)通勤樣本在城市更新前后通勤距離的變化

3.2 不同類型城市更新對通勤距離的影響

從深圳市整體層面看(表2)，在未實施更新的各類居住空間中，老舊小區(qū)人口的通勤距離最長，為11.41 km，而舊廠與城中村人口的平均通勤距離較短。通過舊村改造、工改居、老舊小區(qū)改造，平均通勤距離均有所增加，提升幅度各異。其中，工改居類更新的通勤距離增量最大，達4.36 km，舊村改造類次之，老舊小區(qū)改造變化最小。

表2 深圳市各類城市更新項目更新前后通勤距離比較

工改居類更新造成的通勤距離變化較大，主要由于舊工廠的通勤行為主要發(fā)生于就近居住的工作人口，一部分工廠也能夠為工人提供宿舍。而在“工改居”后，工廠拆除，原有的宿舍居住人口則全部被替換。而在老舊小區(qū)改造中，業(yè)主并未遷出或悉數(shù)回遷，更新前后通勤行為差異不大，通勤距離變化也相對可控。

3.3 中心城區(qū)城市更新對通勤距離的影響

在中心城區(qū)范圍內(nèi)，不同類型的城市更新對居民通勤狀況的影響有著顯著差異(表3)。首先，舊村改造后的居民平均通勤距離明顯增加，由7.79 km增加為10.06 km，5 km以下較近距離通勤人數(shù)占比減少約10百分點。相反，工改居和老舊小區(qū)改造后，居民平均通勤距離幾乎沒有變化。

表3 深圳市不同區(qū)域各類更新項目更新前后通勤距離

中心城區(qū)是承載就業(yè)、消費、服務功能的核心區(qū)域，居民負擔了相對高昂的居住成本，而中心城區(qū)的城中村提供了相對可支付的居所。城中村改造后，原城中村租住者為尋求同樣的低成本居住地而遷往相對更遠的區(qū)域，造成通勤距離的顯著增加。中心城區(qū)內(nèi)的工業(yè)區(qū)、舊廠更新為居住區(qū)后，為區(qū)內(nèi)就業(yè)者提供了更多居住場所，擴大了短距離通勤者的規(guī)模。中心城區(qū)內(nèi)平均通勤距離最短的為城中村居住人口，也說明了居住成本相對低廉的城中村對維持短距離通勤的重要意義。

在外圍城區(qū)，各種類型的城市更新總體使得居民平均通勤距離有所增加(表3)。其中，工改居類更新造成的平均通勤距離增量最多，舊村改造類次之，兩類方式的城市更新均造成5 km以上的長距離通勤人口大幅增加。與中心城區(qū)相似，外圍城區(qū)的老舊小區(qū)改造同樣未造成平均通勤距離的顯著變化。上述現(xiàn)象說明，外圍城區(qū)大量舊廠、舊村經(jīng)過更新后都未能繼續(xù)容納原居于此的就近就業(yè)人口，一方面成為在中心城區(qū)就業(yè)的長距離通勤者的新居住地，另一方面也迫使原居民遷往他地，或進一步造成新的長距離通勤行為。

4 城市更新對通勤效率的影響

4.1 不同區(qū)位的城市更新對通勤效率的影響

根據(jù)過剩通勤的定義，實際通勤由平均理論最小通勤部分和過剩通勤部分組成。平均理論最小通勤，也稱為必要通勤，主要由城市的職住空間結(jié)構(gòu)決定，反映的是城市內(nèi)所有居住地和就業(yè)地同質(zhì)化的情況下最理想的職住平衡狀態(tài)。過剩通勤受到空間結(jié)構(gòu)和居民社會屬性影響，其中，居民社會屬性對過剩通勤的影響更大。過剩通勤率能夠反映城市居民基于自身能力情況、教育經(jīng)歷、經(jīng)濟狀況等方面的考量而對居住地和工作地的綜合選擇。通勤容量消耗率體現(xiàn)了通勤效率，消耗率越低，表明通勤效率越高。

由對過剩通勤的計算結(jié)果(表4)可以看出，城市更新后全市居民的過剩通勤率和通勤容量消耗率均出現(xiàn)增加，但在不同空間區(qū)位上，城市更新實施造成的影響具有明顯差異。其中，中心城區(qū)過剩通勤率的增長高于外圍城區(qū)，表明中心城區(qū)居民具有選擇較遠的就業(yè)地或居住地的支撐能力；盡管外圍城區(qū)的過剩通勤率經(jīng)過更新后出現(xiàn)下降，但是通勤容量消耗率顯著增加，意味著通勤效率的下降，表明城市更新對外圍城區(qū)造成的負外部效應遠高于其正外部效應。

表4 不同空間區(qū)位的城市更新對通勤效率的影響

4.2 不同類型城市更新對通勤效率的影響

比較舊村改造、工改居、老舊小區(qū)改造類更新項目在更新前后居民過剩通勤率和通勤容量消耗率的變化(表5)，發(fā)現(xiàn)不同的更新方式對通勤效率的影響程度不一。經(jīng)過不同方式的更新后，居民過剩通勤率和通勤容量消耗率均增加，但變化幅度不同，其中，工改居增幅最大，舊村改造次之，老舊小區(qū)改造幾乎無變化。工改居使得原本就近通勤的產(chǎn)業(yè)工人被替換為以服務業(yè)為主要就業(yè)形式的其他居民，造成通勤容量消耗率由12.84%大幅增至21.57%，通勤效率顯著下降。同時，多以拆除重建類為主的城中村改造，因更新后居民社會結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，能夠承擔較遠距離的通勤，通勤容量消耗率由13.83%增至19.76%，通勤效率同樣出現(xiàn)較大幅度下降。

表5 不同類型城市更新對過剩通勤率和通勤容量的影響

5 結(jié)論

中心城區(qū)內(nèi)的更新實踐對居民通勤距離、通勤效率的總體影響相對較小，但是中心城區(qū)的城中村的改造產(chǎn)生了較高的過剩通勤和通勤容量消耗；外圍城區(qū)的城市更新對居民通勤行為的影響較大，居民的長距離通勤規(guī)模顯著增加。外圍城區(qū)的城市更新雖然改善了城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，供給了更多的住房，提升了人居環(huán)境品質(zhì)，但是對應的居民多采取面向中心城區(qū)就業(yè)的長距離通勤，與原舊廠、舊村居民的通勤模式差異較大，給城市空間運行造成了顯著的壓力。研究結(jié)論支持要對中心城區(qū)的城中村等低成本居住空間予以盡可能保留的規(guī)劃觀點，支持通過老舊小區(qū)改造而非拆除重建的方式開展居住類城市更新，同時認為應為大城市外圍城區(qū)的舊廠、舊村更新制定更加可持續(xù)的實施計劃。

城市更新作為解決城市結(jié)構(gòu)性問題的重要規(guī)劃建設(shè)手段，需要對不同城市區(qū)域內(nèi)的更新實施效果以及各類城市更新方式的空間效應有清晰、精準的認知。從“增量發(fā)展”進入“存量時代”后，城市更新作為城市發(fā)展戰(zhàn)略和空間治理手段將發(fā)揮更加重要的作用。為了使城市更新對城市空間運行形成正向貢獻，需要在更新實施過程中更加細致地關(guān)注城市更新的空間效應，并在不同的區(qū)位和社會環(huán)境下選擇適宜的城市更新手段。